三维空间环境下的3d立体投影系统及其投影方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及投影系统，更具体地说，涉及一种三维空间环境下的3D立体投影系统及其投影方法。
【背景技术】
[0002]相关技术中的投影系统通常是将2D或3D图像投放到平面，没有在由多个平面或曲面构成的三维空间内形成3D投影效果的方法，更没有自动对图形进行处理的功能，功能简单，满足不了客户的多样化需求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种三维空间环境下的3D立体投影系统及其投影方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种三维空间环境下的3D立体投影方法，其中，在投影显示区域内有两个或多个可供投影图像落于其上的面，且至少两个面是相对于观看者的相交角度小于180度的相交面；该方法包括以下步骤:
[0005]S1、预设与所述各个面对应的投影应用画面；
[0006]S2、对预设的所述投影应用画面进行处理，以形成基于所述各个面进行图形校正的画面，再由投影单元进行映射，并在所述投影显示区域内形成预期的投影画面；
[0007]用于映射于各个面的所述投影应用画面至少有部分为3D图像，其中至少有部分画面的视差为负视差和/或正视差。
[0008]优选地，所述投影应用画面中的3D图像包含至少一个需映射于所述至少两个面上的3D整体图像。
[0009]优选地，所述投影应用画面中的3D整体图像同时在所述各个面上分别显示一部分画面，且所述投影应用画面中的3D整体图像的部分视差为负视差和/或正视差。
[0010]优选地，所述投影应用画面中的3D整体图像同时在所述各个面上分别显示一部分画面，所述3D整体图像的视差为渐变状态，渐变状态包括零视差正视差和/或负视差之间的组合渐变状态。
[0011]优选地，所述投影应用画面中的3D整体图像连续映射于所述各个面上、并在各个面上依次显示连续动作的一部分，且至少在其中一个面的图像视差为负视差和/或正视差。
[0012]优选地，所述投影应用画面中的3D整体图像连续映射于所述各个面上、并在各个面上依次显示连续动作的一部分；
[0013]其在各个面上的连续图像的视差为渐变状态，渐变状态包括正视差、零视差、负视差三种状态之间的任意组合渐变状态。
[0014]优选地，所述投影应用画面至少有部分画面为零视差。
[0015]优选地，所述至少两个面各个面中包括可供投影图像映射于其上的一个基础面、一个或多个附加面；每个所述附加面是下列立体物体中的一个面:正方体、长方体、棱锥体、圆锥体、球体、圆柱体、或台体中一种或多种的组合。
[0016]优选地，还包括空间识别步骤:该步骤包括对所述投影显示区域所在投影空间进行三维空间信息采集，以找出所述投影空间内可形成投影显示区域的相交的至少两个面，并进行三维空间信息重构；
[0017]在所述步骤S2中对预设的所述投影应用画面进行处理时，基于特定观看角度、所述三维空间信息、以及它们之间的相互关系进行图形校正，形成与可形成投影显示区域的至少两个面匹配的投影图像，再由所述投影单元向所述至少两个面形成的投影显示区域进行映射。
[0018]优选地，还包括空间识别步骤:该步骤包括对所述投影单元的投影光线分别到投影空间内可形成投影显示区域的所述至少两个面的入射角度的识别，并进行三维空间信息重构；
[0019]在所述步骤S2中对预设的所述投影应用画面进行处理时，基于所述投影光线分别到所述至少两个面的相交面的入射角度的信息进行图形校正，再由所述投影单元进行映射，并在所述至少两个面形成的投影显示区域内形成与所述至少两个面匹配的投影图像。
[0020]优选地，在所述步骤SI中，以自动或手动方式从预设的投影应用画面中选择与所述至少两个相交面匹配的投影应用画面。
[0021]本发明还构造一种三维空间环境下的3D立体投影系统，包括:
[0022]投影单元，用于投影图像，所述投影单元所形成的投影显示区域内有两个或多个可供投影图像映射于其上的面，其中至少两个面是相对于观看者的相交角度小于180度的相交面；
[0023]画面存储单元，用于存储与所述各个面对应的预设投影应用画面；
[0024]3D图像处理单元，用于将预设的所述投影应用画面生成3D图像投影画面，其中所述3D图像投影画面至少有部分画面其视差为负视差和/或正视差；以及，
[0025]投影图像处理单元，用于对所述3D图像投影画面进行处理，以形成基于所述各个面进行图形校正的画面，再由所述投影单元进行映射，并在所述投影显示区域内形成与所述各个面匹配的具有预期效果的3D投影图像。
[0026]优选地，还包括信息处理单元、以及可基于所述投影图像进行互动操控的互动操控单元，所述互动操控单元与所述信息处理单元配合工作以实现基于所述投影图像的互动操控。
[0027]优选地，所述互动操控单元包括基于无线通信的遥控器，所述遥控器使用2.4G、蓝牙、或者WIFI通信方式传输互动操控信号；所述遥控器包括手机、平板电脑、游戏手柄、或空中鼠标中一种或多种的组合。
[0028]优选地，所述互动操控单元包括基于红外光的外部遥控器及红外监控镜头；
[0029]所述外部遥控器可在所述投影显示区域内形成红外光斑，所述红外监控镜头捕捉所述红外光斑，所述投影图像处理单元根据所述红外光斑的位置信息显示相应的可见图标，并通过所述外部遥控器控制所述可见图标以实现互动操控功能。
[0030]优选地，所述互动操控单元包括直接触控式互动操控单元，并从双监控镜头模式、TOF传感器模式、或者结构光传感器模式选择其中的一种互动操控模式。
[0031]优选地，该投影系统中还包括:
[0032]空间识别单元，用于对由所述投影单元及其投影显示区域所限定的投影空间进行三维空间信息采集，以识别所述投影空间内是否有至少两个相交面，并进行三维空间信息重构；
[0033]其中，所述投影图像处理单元基于所述三维空间信息对所选择的所述投影应用画面进行处理，以形成基于所述至少两个相交面进行图形校正的画面，再由所述投影镜头单元进行映射，并在所述投影显示区域内形成与所述至少两个相交面匹配的具有预期效果的3D投影图像。
[0034]优选地，所述空间识别单元包括红外光源、监控模块、以及图像分析模块；
[0035]所述红外光源覆盖所述投影空间；
[0036]所述监控模块对所述投影空间内的红外光进行监控；
[0037]所述图像分析模块对所述监控模块的监控信号进行分析处理，以识别所述投影空间内是否有至少两个相交面，并进行三维空间信息重构。
[0038]实施本发明的三维空间环境下的3D立体投影系统及其投影方法，具有以下有益效果:本发明的投影系统的3D图像处理单元将预设的投影应用画面处理形成部分画面的视差为负视差和/或正视差的3D图像投影画面，由投影单元在相对于观看者的相交角度小于180度的相交面上映射出3D投影图像，让用户能轻松获得3D投影图形，扩展了 3D图像的来源。
【附图说明】
[0039]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0040]图1是本发明投影系统的投影方法在第一实施例中投影后带3D眼镜看到的效果示意图；
[0041]图2是本发明投影系统的投影方法在第二实施例中投影后未带3D眼镜看到的效果示意图；
[0042]图3是图2中的效果示意图在带上3D眼镜后看到的效果示意图；
[0043]图4是本发明投影系统的投影方法在第三实施例中投影后未带3D眼镜看到的效果示意图；
[0044]图5是图4中的效果示意图在带上3D眼镜后看到的效果示意图；
[0045]图6是本发明投影系统的互动操控单元与投影的画面进行互动的效果示意图。
【具体实施方式】
[0046]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0047]如图1所示，本发明一个优选实施例中的投影系统包括投影单元1，用于投影图像，投影单元I所形成的投影显示区域S内有两个或多个可供投影图像映射于其上的面，其中至少两个面是相对于观看者的相交角度小于180度的相交面；画面存储单元，用于存储与各个面对应的预设投影应用画面；3D图像处理单元，用于将预设的投影应用画面生成3D图像投影画面，其中3D图像投影画面至少有部分画面其视差为负视差(负视差:指投影图像凸出于投影显示区域的投影面)和/或正视差(正视差:指投影图像延伸至投影显示区域的投影面以内);投影图像处理单元，用于对3D图像投影画面进行处理，以形成基于各个面进行图形校正的画面，再由投影单元I进行映射，并